初めて公開されたブレードレス風力タービン、その驚くべき動作方法

(ダン・トリ) - ファンブレードは必要なく、騒音もなく、鳥に害を与えることもありませんが、それでもこの機械は数百ワットのクリーンな電気を生成することができます。

初めてブレードのない風力タービンを開発：クリーンで安全、そして環境に優しいソリューション

英国の科学者たちは、ブレードレス風力タービンの最適な設計を発表しました。これは再生可能エネルギーの実現に向けた重要な一歩です。

シミュレーションによる設計の最適化

ブレードレス風力発電モデル（写真：RE）。

雑誌「Renewable Energy 」に掲載された研究で、グラスゴー大学ジェームズ・ワット工学部の Wrik Mallik 博士 (英国) が率いるチームは、初めてコンピューターシミュレーションを使用して、ブレードレス風力タービン (BWT) の最も効率的な設計を見つけました。

ブレードの回転によって発電する従来のタービンとは異なり、BWT 装置は渦誘起振動 (VIV) 現象に基づいて動作します。

風が吹くと、風の周波数が構造物の固有振動数と一致すると、垂直の柱が振動します。この動きによって機械エネルギーが発生し、それが電気に変換されます。

チームは、様々な風況における出力、耐久性、安定性を最適化するために、数千通りの設計構成をシミュレーションしました。その結果、効率性において飛躍的な進歩を遂げました。

コンパクトで高出力、環境に優しい機器

最も最適な設計は、高さ 80cm、直径 65cm の柱で、従来のプロトタイプ (約 100W) よりも何倍も高い、最大 460W を生成できます。

同時に、この装置は風速32～112km/hの範囲で安定して動作することができ、実際の環境条件への高い適応性を示しています。

従来の風力タービンと比較して、BWT には多くの優れた利点があります。

- 操作がスムーズで、騒音もほとんどなく、都市部や住宅環境に適しています。

- 構造がシンプルで可動部品が少ないため、生産コストとメンテナンスコストを削減できます。

- 鳥に対する危険がありません。これは、モーションブラー効果により、鳥が上空を飛ぶときに危険を認識できないため、ブレード付きタービンでよく発生する問題です。

- 場所を取らず、家の屋根の上など、さまざまな規模に簡単に設置できます。

マリック博士は、ブレードレス風力タービンは、特に大型タービンを設置できない場所において、日常生活における風力エネルギーの応用を拡大する上で潜在的な方向性の一つであるとコメントしました。

チームは、開発されたシミュレーションプラットフォームに基づいて設計を拡大し、出力1,000W以上のBWTの大型バージョンを構築できると述べた。

これにより、産業用風力発電所レベルだけでなく、個々の家庭、中小企業、住宅レベルでも風力発電がより利用しやすくなります。

これは、排出量の削減、クリーンな電力の増加、持続可能な開発に向けて世界が力強く移行している状況において、再生可能エネルギーのエコシステムに対する効果的な補完ソリューションであると考えられています。

「これは単なる発電装置ではなく、現代のシミュレーション技術と基本的な物理学の原理を組み合わせて、実現可能で環境に優しく実用的なソリューションを生み出した典型的な例でもある」と研究チームは強調した。

ギアボックス、シャフト、ブレードなどの複雑な要素を排除し、自然振動を有効活用することで、ブレードレス風力タービンは、技術的なシンプルさと高効率性を兼ね備えた新たな象徴となる可能性があります。

出典: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/may-dien-gio-khong-canh-lan-dau-lo-dien-cach-hoat-dong-gay-bat-ngo-20250710163804969.htm